一种混合动力车辆的增程器发电控制方法、装置及车辆与流程

车辆装置的制造及其改造技术1.本发明涉及混合动力汽车技术领域，尤其涉及一种混合动力车辆的增程器发电控制方法、装置及车辆。背景技术：2.对于混合动力增程式汽车，由于发动机不直接参与驱动，因此，可以比较灵活地控制，满足用户的使用需求。目前的增程器技术方案有两种，一种是比亚迪dmi以及本田immd的串并联结构，发动机既能做为直接驱动整车的动力源，也能够给动力电池充电，再通过电机驱动整车；另一种是串联结构，发动机只给动力电池充电，通过电机驱动整车。串联结构目前有两种解决方案，一种如图9所示，此种方案动力电池为小电池，提供不了太多的能量，所以车辆行驶中，需要经常给动力电池充电，发动机频繁启动或改变工作点；另一种方案如图10所示，此方案动力电池为大电池，在控制逻辑上让发动机发电几乎不会进入动力电池，而是直接驱动驱动电机，车辆行驶中，发动机也频繁启动或改变工作点。3.上述串联结构的两种方案，都存在发动机频繁启动或频繁改变工作点的问题，使得系统的油耗较高，排放较差，而且在大部分行驶过程中提供不了静谧性。技术实现要素：4.针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种混合动力车辆的增程器发电控制方法、装置及车辆，解决发动机频繁启动或改变工作点的问题，降低油耗排放，提供良好的静谧性。5.为实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：6.第一方面，本发明提供了一种混合动力车辆的增程器发电控制方法，所述增程器包括发动机和发电机，其特征在于，包括以下步骤：7.获取步骤：获取整车车速、整车需求功率和第一持续时间；8.控制步骤：如果所述整车车速大于等于第一整车车速预设值v1，所述整车需求功率大于等于第一整车功率预设值p1且所述第一持续时间大于第一预设时间t1，则控制所述增程器进入功率跟随模式，其中，所述功率跟随模式为：根据动力电池的荷电状态soc大小，控制所述发电机不工作或以所述整车需求功率进行发电；9.否则，控制所述增程器进入定点发电模式，其中，所述定点发电模式为：将所述动力电池的荷电状态soc划分为多个不同的区间，根据所述动力电池当前的荷电状态soc所处的区间，控制所述发电机采用不同的发电功率进行发电，其中，所述动力电池当前的荷电状态soc越高，所述发电机的发电功率越小。10.进一步地，所述控制步骤还包括：当所述增程器进入所述功率跟随模式后，如果所述整车车速小于等于第二整车车速预设值v2，所述整车需求功率小于等于第二整车功率预设值p2且第二持续时间大于第二预设时间t2，控制所述增程器进入定点发电模式，其中，所述第二整车车速预设值小于第一整车车速预设值、所述第二整车功率预设值小于第一整车功率预设值。11.进一步地，所述功率跟随模式包括：12.检测所述动力电池的荷电状态soc；13.如果所述动力电池的荷电状态soc大于等于第一电池电量预设值c1，控制所述发电机不工作；否则，控制所述发电机工作，所述发电机输出的功率跟所述整车需求功率一致。14.进一步地，所述定点发电模式具体包括：15.检测所述动力电池的荷电状态soc；16.如果所述动力电池的荷电状态soc大于等于第一阈值c12，控制所述增程器进入纯电运行模式，其中，所述纯电运行模式为：所述发电机不工作；17.如果所述动力电池的荷电状态soc小于第一阈值c12，且大于等于第二阈值c14，控制所述增程器进入功率平衡发电模式，且在所述发电机发电过程中，当动力电池的荷电状态soc大于等于第一副阈值c11时，退出所述功率平衡发电模式，进入所述纯电运行模式，其中，所述功率平衡发电模式为：所述发电机以发电功率p11进行发电；18.如果所述动力电池的荷电状态soc小于第二阈值c14，且大于等于第三阈值c16，控制所述增程器进入功率补偿发电模式，且在所述发电机发电过程中，当动力电池的荷电状态soc大于等于第二副阈值c13时，退出所述功率补偿发电模式，进入所述功率平衡发电模式，其中，所述功率补偿发电模式为：所述发电机以发电功率p12进行发电；19.如果所述动力电池的荷电状态soc小于第三阈值c16，控制所述增程器进入强制发电模式，且在所述发电机发电过程中，当动力电池的荷电状态soc大于等于第三副阈值c15时，退出强制发电模式，进入补偿发电模式，其中，所述强制发电模式为：所述发电机以发电功率p13进行发电。20.第二方面，本发明还提供了一种混合动力车辆的增程器发电控制装置，所述增程器包括发动机和发电机，其特征在于，包括以下模块：21.获取模块：用于获取整车车速、整车需求功率和第一持续时间；22.控制模块：用于当所述整车车速大于等于第一整车车速预设值v1，所述整车需求功率大于等于第一整车功率预设值p1且所述第一持续时间大于第一预设时间t1时，控制所述增程器进入功率跟随模式，其中，所述功率跟随模式为：根据动力电池的荷电状态soc大小，控制所述发电机不工作或以所述整车需求功率进行发电；23.否则，控制所述增程器进入定点发电模式，其中，所述定点发电模式为：将所述动力电池的荷电状态soc划分为多个不同的区间，根据所述动力电池当前的荷电状态soc所处的区间，控制所述发电机采用不同的发电功率进行发电，其中，所述动力电池当前的荷电状态soc越高，所述发电机的发电功率越小，所述发电机的发电功率小于所述整车需求功率。24.进一步地，所述控制模块还用于：25.当所述增程器进入所述功率跟随模式后，如果所述整车车速小于等于第二整车车速预设值v2，所述整车需求功率小于等于第二整车功率预设值p2且第二持续时间大于第二预设时间t2时，控制所述增程器进入定点发电模式，其中，所述第二整车车速预设值小于第一整车车速预设值、所述第二整车功率预设值小于第一整车功率预设值。26.进一步地，所述控制模块控制所述增程器进入所述功率跟随模式后，包括：27.检测所述动力电池的荷电状态soc；28.当所述动力电池的荷电状态soc大于等于第一电池电量预设值c1时，控制所述发电机不工作；否则，控制所述发电机工作，所述发电机输出的功率跟所述整车需求功率一致。29.进一步地，所述控制模块控制所述增程器进入所述定点发电模式后，包括：30.检测所述动力电池的荷电状态soc；31.当所述动力电池的荷电状态soc大于等于第一阈值c12时，控制所述增程器进入纯电运行模式，其中，所述纯电运行模式为：所述发电机不工作；32.当所述动力电池的荷电状态soc小于第一阈值c12，且大于等于第二阈值c14时，控制所述增程器进入功率平衡发电模式，且在所述发电机发电过程中，当动力电池的荷电状态soc大于等于第一副阈值c11时，退出所述功率平衡发电模式，进入所述纯电运行模式，其中，所述功率平衡发电模式为：所述发电机以发电功率p11进行发电；33.当所述动力电池的荷电状态soc小于第二阈值c14，且大于等于第三阈值c16时，控制所述增程器进入功率补偿发电模式，且在所述发电机发电过程中，当动力电池的荷电状态soc大于等于第二副阈值c13时，退出所述功率补偿发电模式，进入所述功率平衡发电模式，其中，所述功率补偿发电模式为：所述发电机以发电功率p12进行发电；34.当所述动力电池的荷电状态soc小于第三阈值c16时，控制所述增程器进入强制发电模式，且在所述发电机发电过程中，当动力电池的荷电状态soc大于等于第三副阈值c15时，退出强制发电模式，进入补偿发电模式，其中，所述强制发电模式为：所述发电机以发电功率p13进行发电。35.其中，所述发电功率p11、p12和p13依次增大，所述c11、c12、c13、c14、c15、c16依次减小。36.第三方面，本发明还提供了一种混合动力车辆的增程器发电控制装置，其特征在于，包括：存储器和控制器，其中：37.所述存储器用于存储计算机程序；38.所述控制器用于执行所述计算机程序，实现第一方面所提供的所述方法的步骤。39.第四方面，本发明还提供了一种混合动力车辆，其特征在于，包括第二方面所提供的装置，或第三方面所提供的装置。40.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：41.本发明提供的增程器发电控制方法，根据整车车速、整车需求功率和第一持续时间来控制增程器进入功率跟随模式或定点发电模式，在功率跟随模式或定点发电模式中，再根据动力电池的的荷电状态soc，控制增程器采用不同的发电模式，从而解决发动机频繁启动或改变工作点的问题，降低油耗排放，提供良好的静谧性。附图说明42.图1为本发明一种混合动力车辆的增程器发电控制方法实施例的流程图。43.图2为本发明一种混合动力车辆的增程器发电控制方法实施例的结构示意图。44.图3为本发明一种混合动力车辆的增程器发电控制方法实施例动力系统的结构示意图。45.图4为本发明一种混合动力车辆的增程器发电控制方法另一实施例的流程图。46.图5为本发明功率跟随模式实施例的流程图。47.图6为本发明定点发电模式实施例的流程图。48.图7为图6动力电池荷电状态阈值关系图。49.图8为本发明一种混合动力车辆的增程器发电控制装置实施例的结构框图。50.图9为背景技术中小动力电池的供电结构示意图。51.图10为背景技术中大动力电池的供电结构示意图。具体实施方式52.为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施例并配合附图予以说明。53.实施例一54.如图1所示，一种混合动力车辆的增程器发电控制方法，其特征在于，包括以下步骤：55.获取步骤s101：获取整车车速、整车需求功率和第一持续时间；56.如图2、增程器控制器apu通过can总线从整车控制器vcu获取所述整车车速、整车需求功率和第一持续时间。所述整车车速、整车需求功率和第一持续时间这三个值的设定是为了在高车速，高功率需求时，发电机直接发出跟整车需求一致的功率，减少能量进入动力电池，再从动力电池释放出来的损失，第一持续时间开始计时的时间是从所述整车车速和整车需求功率都满足设定的第一整车车速预设值v1和第一整车功率预设值p1时。57.控制步骤s102：如果所述整车车速大于等于第一整车车速预设值v1，所述整车需求功率大于等于第一整车功率预设值p1且所述第一持续时间大于第一预设时间t1，则控制所述增程器进入功率跟随模式，其中，所述功率跟随模式为：根据动力电池的荷电状态soc大小，控制所述发电机不工作或以所述整车需求功率进行发电；58.否则，控制所述增程器进入定点发电模式，其中，所述定点发电模式为：将所述动力电池的荷电状态soc划分为多个不同的区间，根据所述动力电池当前的荷电状态soc所处的区间，所述发电机采用不同的发电功率进行发电，其中，所述动力电池当前的荷电状态soc越高，所述发电机的发电功率越小。59.如图3所述，车辆动力系统包括增程器、驱动电机和动力电池，所述增程器包括发动机和发电机，增程器控制器apu根据整车车速、整车需求功率和第一持续时间控制增程器中发电机的功率与转速，发电机与发动机间通过花键直接连接，所以发动机工作的功率与转速与发电机一致，所以增程器控制器apu只需控制增程器中发动机的功率与转速即可实现对发电机发电功率的控制。60.如果所述整车车速大于等于第一整车车速预设值v1，所述整车需求功率大于等于第一整车功率预设值p1且所述第一持续时间大于第一预设时间t1，则增程器控制器apu控制所述增程器进入功率跟随模式，其中，所述功率跟随模式为：根据动力电池的荷电状态soc大小，控制所述发电机不工作或以所述整车需求功率进行发电；其中，第一整车车速预设值v1是一个相对较高的速度，例如90千米/小时，所述第一整车功率预设值p1也是一个相对较高的功率，例如35kw，所述第一预设时间t1为一个相对较高的时间，例如5000ms，这样在高车速高需求功率情况下，持续一定时间后才进入功率跟随模式。当动力电池的荷电状态soc大于等于第一电池电量预设值c1，控制所述发电机不工作；否则，所述发电机工作，所述发电机输出的功率跟所述整车需求功率一致。车辆在高车速高功率行驶时，发电机直接发出跟整车需求一致的功率，功率直接提供给整车，减少能量进入动力电池，再从动力电池释放出来的损失，达到节省能耗的效果。61.否则，增程器控制器apu控制所述增程器进入定点发电模式，其中，所述定点发电模式为：将所述动力电池的荷电状态soc划分为多个不同的区间，根据所述动力电池当前的荷电状态soc所处的区间，所述发电机采用不同的发电功率进行发电，其中，所述动力电池当前的荷电状态soc越高，所述发电机的发电功率越小。在定点发电模式下，将所述动力电池的荷电状态soc划分为多个不同的区间，比如：将(0，100％]均分为4个区间，中间设置三个soc切换阈值点，在高荷电状态soc区间，发动机不工作，在其它每个荷电状态soc区间，发动机以固定的工作点工作，这些工作点都是发动机效率高的点，这样可以避免增程器中发动机工作点的频繁切换，解决发动机频繁启动或更换工作点的问题，降低油耗排放，提供良好的静谧性，也可以根据实际情况进行划分如5或3个区间等。62.综上所述，本发明提供的方法，根据整车车速、整车需求功率和第一持续时间来控制增程器进入功率跟随模式或定点发电模式，在功率跟随模式或定点发电模式中，再根据动力电池的的荷电状态soc，控制增程器采用不同的发电模式，从而解决发动机频繁启动或更换工作点的问题，降低油耗排放，提供良好的静谧性。63.进一步地，如图4所示，所述控制步骤还包括：当所述增程器进入所述功率跟随模式后，如果所述整车车速小于等于第二整车车速预设值v2，所述整车需求功率小于等于第二整车功率预设值p2且第二持续时间大于第二预设时间t2，控制所述增程器进入定点发电模式，其中，所述第二整车车速预设值小于第一整车车速预设值、所述第二整车功率预设值小于第一整车功率预设值。这样，当增程器进入所述功率跟随模式后，如果整车的车速或者功率需求下降后，增程器可以进入定点发电模式，发动机可以工作在固定的高效率点，达到节油减排的效果。64.具体地，如图5所述，所述功率跟随模式包括：65.检测所述动力电池的荷电状态soc；66.如果所述动力电池的荷电状态soc大于等于第一电池电量预设值c1，控制所述发电机不工作；否则，控制所述发电机工作，所述发电机输出的功率跟所述整车需求功率一致。67.这样，在进入功率跟随模式后，增程器实时检测所述动力电池的荷电状态soc，控制所述发电机不工作或输出的功率跟所述整车需求功率一致，这样可以保证在电池电量充沛时，优先使用电池电量，电池电量较少时，才启动发动机消耗燃油，确保了用车的经济性。68.具体地，如图6所示，所述定点发电模式具体包括：69.检测所述动力电池的荷电状态soc；70.如果所述动力电池的荷电状态soc大于等于第一阈值c12，控制所述增程器进入纯电运行模式，其中，所述纯电运行模式为：所述发电机不工作，仅由所述动力电池提供能量，这样可以保证在电池电量充沛时，优先使用电池电量，确保了用车的经济性；71.如果所述动力电池的荷电状态soc小于第一阈值c12，且大于等于第二阈值c14，控制所述增程器进入功率平衡发电模式，且在所述发电机发电过程中，当动力电池的荷电状态soc大于等于第一副阈值c11时，退出所述功率平衡发电模式，进入所述纯电运行模式，其中，所述功率平衡发电模式为：所述发电机以发电功率p11进行发电，这样可以在电池电量稍微欠缺时，让发动机运行在较小的功率，这样既可以保证行车时的nvh，又可以保持电池电量平衡在某一段区间；72.如果所述动力电池的荷电状态soc小于第二阈值c14，且大于等于第三阈值c16，控制所述增程器进入功率补偿发电模式，且在所述发电机发电过程中，当动力电池的荷电状态soc大于等于第二副阈值c13时，退出所述功率补偿发电模式，进入所述功率平衡发电模式，其中，所述功率补偿发电模式为：所述发电机以发电功率p12进行发电，这样可以在电池电量比较少时，让发动机运行在较大的功率点，对电池电量进行补偿；73.如果所述动力电池的荷电状态soc小于第三阈值c16，控制所述增程器进入强制发电模式，且在所述发电机发电过程中，当动力电池的荷电状态soc大于等于第三副阈值c15时，退出强制发电模式，进入补偿发电模式，其中，所述强制发电模式为：所述发电机以发电功率p13进行发电，这样可以在电池电量极其欠缺时，让发动机运行在极大的功率点，快速的给电池进行补电。74.其中，所述发电功率p11、p12和p13依次增大，所述c11、c12、c13、c14、c15、c16依次减小，如图7所示。75.实施例二。76.基于实施例一，如图8所示，本发明提供了一种混合动力车辆的增程器发电控制装置，所述增程器包括发动机和发电机，包括以下模块：77.获取模块：用于获取整车车速、整车需求功率和第一持续时间；78.控制模块：用于当所述整车车速大于等于第一整车车速预设值v1，所述整车需求功率大于等于第一整车功率预设值p1且所述第一持续时间大于第一预设时间时t1，控制所述增程器进入功率跟随模式，其中，所述功率跟随模式为：根据动力电池的荷电状态soc大小，控制所述发电机不工作或以所述整车需求功率进行发电；79.否则，控制所述增程器进入定点发电模式，其中，所述定点发电模式为：将所述动力电池的荷电状态soc划分为多个不同的区间，根据所述动力电池当前的荷电状态soc所处的区间，所述发电机采用不同的发电功率进行发电，其中，所述动力电池当前的荷电状态soc越高，所述发电机的发电功率越小，所述发电机的发电功率小于所述整车需求功率。80.其实现原理和技术效果可以进一步参考方法实施例一中的相关描述，在此不再赘述。81.作为优选方案，所述控制模块还用于：82.当所述增程器进入所述功率跟随模式后，如果所述整车车速小于等于第二整车车速预设值v2，所述整车需求功率小于等于第二整车功率预设值p2且第二持续时间大于第二预设时间t2时，控制所述增程器进入定点发电模式，其中，所述第二整车车速预设值小于第一整车车速预设值、所述第二整车功率预设值小于第一整车功率预设值。实现功率跟随模式到定点发电模式的自动切换，车辆在高车速高功率行驶时，发电机直接发出跟整车需求一致的功率，功率直接提供给整车，减少能量进入动力电池，再从动力电池释放出来的损失，整车的车速或者功率需求下降后，增程器可以进入定点发电模式，发动机可以工作在固定的高效率点，达到节油减排的效果。83.作为优选方案，所述控制模块控制所述增程器进入所述功率跟随模式后，包括：84.检测所述动力电池的荷电状态soc；85.当所述动力电池的荷电状态soc大于等于第一电池电量预设值c1时，控制所述发电机不工作；否则，控制所述发电机工作，所述发电机输出的功率跟所述整车需求功率一致。这样可以保证在动力电池电量充沛时，优先使用动力电池电量，动力电池电量较少时，才启动发动机消耗燃油，确保了用车的经济性。86.作为优选方案，所述控制模块控制所述增程器进入所述定点发电模式后，包括：87.检测所述动力电池的荷电状态soc；88.当所述动力电池的荷电状态soc大于等于第一阈值c12时，控制所述增程器进入纯电运行模式，其中，所述纯电运行模式为：所述发电机不工作，仅由所述动力电池提供能量；89.当所述动力电池的荷电状态soc小于第一阈值c12，且大于等于第二阈值c14，控制所述增程器进入功率平衡发电模式，且在所述发电机发电过程中，当动力电池的荷电状态soc大于等于第一副阈值c11时，退出所述功率平衡发电模式，进入所述纯电运行模式，其中，所述功率平衡发电模式为：所述发电机以发电功率p11进行发电；90.当所述动力电池的荷电状态soc小于第二阈值c14，且大于等于第三阈值c16时，控制所述增程器进入功率补偿发电模式，且在所述发电机发电过程中，当动力电池的荷电状态soc大于等于第二副阈值c13时，退出所述功率补偿发电模式，进入所述功率平衡发电模式，其中，所述功率补偿发电模式为：所述发电机以发电功率p12进行发电；91.当所述动力电池的荷电状态soc小于第三阈值c16时，控制所述增程器进入强制发电模式，且在所述发电机发电过程中，当动力电池的荷电状态soc大于等于第三副阈值c15时，退出强制发电模式，进入补偿发电模式，其中，所述强制发电模式为：所述发电机以发电功率p13进行发电。92.其中，所述发电功率p11、p12和p13依次增大，所述c11、c12、c13、c14、c15、c16依次减小。这样可以保证在电池电量充沛时，优先使用电池电量，确保了用车的经济性，在动力电池电量稍微欠缺时，让发动机运行在较小的功率，这样既可以保证行车时的nvh，又可以保持动力电池电量平衡在某一段区间；在动力电池电量比较少时，让发动机运行在较大的功率点，对动力电池电量进行补偿；在动力电池电量极其欠缺时，让发动机运行在极大的功率点，快速的给动力电池进行补电。93.实施例三94.基于实施例一，本发明提供了一种混合动力车辆的增程器发电控制装置，包括：存储器和控制器，其中：95.所述存储器用于存储计算机程序；96.所述控制器用于执行所述计算机程序，实现如实施例一中所述的方法的步骤。97.本实施例提供的增程器发电控制装置可用于执行施例一中所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果可以进一步参考方法实施例一中的相关描述，在此不再赘述。98.实施例四99.基于实施例二或实施例三，本发明提供了一种混合动力车辆，包括如实施例二的混合动力车辆的增程器发电控制装置，或如实施例三中所述的混合动力车辆的增程器发电控制装置。100.其实现原理和技术效果可以进一步参考方法实施例一中的相关描述，在此不再赘述。101.虽然，上文中已经用具体实施方式，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。









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